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Animación : Armatures en Blender : ¿Qué es la cinemática inversa?

cinematica inversa thumbCuando movemos un elemento articulado como por ejemplo el brazo de un robot, decimos que estamos moviendo una cadena articulada. El brazo se encontrará sujeto en un punto y querremos situar su extremo opuesto en otro diferente (seguramente para alcanzar un objeto).

La solución a este problema no será única en la mayoría de los casos, habiendo múltiples soluciones que conduzcan este extremo a su destino mediante la rotación de los diferentes elementos de la cadena.

Supongamos que tenemos el sistema articulado de la figura, tres elementos de un brazo robotizado situados sobre el cilindro verde.

Captura de pantalla 2014-09-10 a la(s) 08.22.49

Para que el extremo libre alcance el cubo verde deberemos girar los elementos de la cadena uno a uno, alcanzando por ejemplo esta solución

Captura de pantalla 2014-09-10 a la(s) 08.23.36

Pero esta otra también sería igualmente válida

cinematica inversa

En realidad lo interesante sería indicar la posición final del extremo del actuador (brazo del robot) y que el sistema calculase automáticamente el giro de los brazos intermedios. Esto es lo que hace la cinemática inversa

En Robótica, la Cinemática inversa (IK) es la técnica que permite determinar el movimiento de una cadena de articulaciones para lograr que un actuador final se ubique en una posición concreta. (W)

Para ello deberemos imponer en nuestro sistema de animación una restricción de cinemática inversa al elemento final de la cadena.

En Blender lo haremos seleccionando primeramente la cadena de articulaciones (Armatura). A continuación deberemos entrar en modo “Pose”

pose

 

 

Seleccionaremos en este modo el final de la cadena (Extremo del Armature)

Modo Pose

Introduciremos la restricción de “Cinemática inversa” en “Bone Constrains” seleccionando “Inverse Kinematics”

inverse kinematics

Aparecerá una nueva ventana en la que podremos ajustar los parámetros de nuestra transformación, en particular el número de elementos articulados que responderán de forma automática al mover el extremo.

longitud cadena

En nuestro caso este valor lo hemos ajustado a 3

longitud cadena cinemática

Podemos ver gráficamente en la aplicación el número de “eslabones” de nuestra cadena, ya que aparecerá una línea que une el principio y el final de la cadena.

cadena remarcada

 

Sólo queda, en modo Pose, mover el extremo de la articulación. El sistema calculará las posiciones intermedias de todos los elementos.

 

Tutorial Blender

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